Keratinocytes 세포의 MMP-2 및 plasmin 분비에 미치는 VEGF의 영향

김환규(Hwan-Gyu Kim),오인숙(In-Suk Oh),소상섭(Sang-Sup So),박종완(Chong-Wan Park) 한국생물공학회 2001 KSBB Journal Vol.16 No.3

U-373-MG 세포의 이동 및 침윤에 미치는 simvastatin의 효과

김환규(Hwan Gyu Kim) 한국생물공학회 2010 KSBB Journal Vol.25 No.3

본 연구에서는 simvastatin에 의한 U-373-MG 세포의 이동 및 침윤에 미치는 효과와 그 가능한 기작에 대해 조사하였다. U-373-MG 세포의 이동에 미치는 simvastatin의 효과를 확인한 결과, 0.01 μM의 simvastatin에서는 U-373-MG 세포의 이동이 약 43% 증가되었으나 1 μM과 20 μM에서는 세포의 이동이 각각 28%와 35% 억제되었다. 세포의 침윤 역시 0.001 μM의 simvastatin에서는 23%, 0.01 μM에서는 26%의 침윤 증가가 관찰되었으나, 1 μM과 10 μM에서는 세포의 침윤이 각각 45%와 54%가 억제되었다. 0.001 μM과 0.01 μM의 simvastatin 처리에 의해 MMP-2의 분비량이 각각 30%와 59% 증가되었으나, 10 μM과 20 μM의 simvastatin 처리에 의해 MMP-2의 분비량은 각각 31%와 60% 감소되었다. MMP-9 및 플라스민의 분비에 미치는 simvastatin의 효과도 MMP-2에 미치는 효과와 유사하였다. Simvastatin이 MMP-2와 MMP-9 단백질의 생성에 미치는 효과를 조사한 결과, 0.001~1 μM의 simvastatin에서는 MMP-2와 MMP-9 생성이 증가되었으나 10~20 μM에서는 MMP-2와 MMP-9의 생성이 감소되었다. 이러한 결과는 낮은 농도의 simvastatin은 혈관신생을 유도하고 높은 농도의 simvastatin은 혈관신생을 억제한다는 것을 보여주는 것이다. Simvastatins are widely used to reduce endogenous cholesterol synthesis and improve hypercholesterolemia. Also, simvastatin have been shown to induce both angiogenic and angiostatic responses. In this study, It was attempted to resolve this controversy by studying the effects of simvastatin on the cell migration and invasion with the proteinases secretion and expression pattern. U-373-MG cells treated with low dose of simvastatin (0.001~0.5 μM) showed the induction of migration and invasion compared with the addition of a control buffer. On the contrary, high dose of simvastatin (1~20 μM) showed the reduction of migration and invasion compared with the addition of a control buffer. It was also showed that simvastatin-regulated migrative and invasive phenotypes were consistent with the secretion and expression pattern of matrix metalloproteinase-2 (MMP-2), MMP-9 and plasmin.

U-251-MG 세포에서 PSA 경로에 작용하는 Hepatocyte Growth Factor의 효과

김환규(Hwan Gyu Kim) 한국생물공학회 2009 KSBB Journal Vol.24 No.5

본 연구에서는 U-251-MG 세포를 이용하여 증식, 이동, 침윤 및 단백질분해효소의 분비에 미치는 PSA와 HGF의 효과를 확인하였다. 그 결과, PSA siRNA에 의해 U-251-MG 세포의 증식은 약 37% 억제되었으나, HGF 처리 (10 ng/mL) 에 의해 증식이 약 1.4배 증가되었다. PSA siRNA에 의한 U-251-MG 세포의 이동은 약 60%가 억제되었으나, HGF 처리에 의해 이동이 약 1.3배 증가되었다. 또한, PSA siRNA 에 의해 U-251-MG 세포의 침윤이 약 67% 억제되었으나 HGF 처리에 의해 세포의 침윤이 약 4.3배 증가되었다. PSA siRNA처리에 의해 MMP-2의 분비는 약 25%, MMP-9의 분비는 약 20% 억제되었으며, HGF에 의해 PSA siRNA에 의해 억제된 MMP-2 및 MMP-9의 분비가 약 2.8배 및 3.5배 증가되었다. HGF 처리에 의해 플라스민의 분비량은 약 14배 증가되었고, PSA를 억제한 U-251-MG 세포에 HGF를 처리한 결과, 플라스민의 분비가 약 1.6배 증가하였다. 또한, PSA siRNA에 의해 MMP-2의 발현은 유의할만한 변화가 없었으나, MMP-9의 발현은 약 85% 억제되었다. PSA를 억제시킨 U-251-MG 세포에 HGF를 처리한 결과, MMP-2의 발현은 약 5.7배, MMP-9의 발현은 약 6.3배 증가되었다. 한편, MMPs의 광범위 억제제인 BB-94 처리에 의해 U-251-MG 세포의 증식, 이동 및 침윤이 유의할만하게 억제 된 것은 MMP-2 및 MMP-9이 U-251-MG 세포의 증식, 이동 및 침윤에 관여할 것임을 시사해준다. Hepatocyte growth factor (HGF) and its receptor play an important role in the formation and progression of glioma. In this study, I investigated the ability of HGF to recover of the PSA siRNA-suppressed cell proliferation, migration and invasion in U-251-MG cells. PSA siRNA-transfected U-251-MG cells showed the reduction of the proliferation, migration and invasion with compared to control. Treatment of HGF on the PSA siRNA-transfected U-251-MG cells recovered the ability of proliferation, migration and invasion. These data suggest that PSA and HGF may use unique and parallel signaling cascade leading to the proliferative, migrative and invasive phenotype of U-251-MG cells. I also showed that PSA cooperated with HGF to a migrative and invasive phenotype via the increased secretion of matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) and MMP-9.

2013년 과학기술계 회고 및 기대 - 지속가능한 성장과 과학기술

김환규,Kim, Hwan-Gyu 한국과학기술단체총연합회 2013 과학과 기술 Vol.535 No.-

수종 우식원인균에 대한 으름덩굴 ( Akebia quinata ) 추출물의 항세균 및 saliva - coated hydroxyapatite beads에 대한 부착억제효과

장기완,강동오,김환규 ( Kee Wan Chang,Dong O Kang,Hwan Gyu Kim ) 대한예방치과·구강보건학회 1997 大韓口腔保健學會誌 Vol.21 No.4

혈관내피세포의 발아에 미치는 상황버섯 추출물의 효과

오인숙(In Suk Oh),김환규(Hwan Gyu Kim) 한국생물공학회 2006 KSBB Journal Vol.21 No.4

Cobalt Chloride-Induced Down-Regulation of Puromycin-Sensitive Aminopeptidase Involved in Apoptosis of PC-3 Cells

Suk Hee Lee(이숙희),Hwan Gyu Kim(김환규) 한국생명과학회 2010 생명과학회지 Vol.20 No.7

저산소상태(hypoxia)는 세포유형 및 성장조건에 따라 apoptosis를 유발하거나 또는 apoptosis의 진행을 억제한다. 저산소상태 유발물질인 cobalt chloride (CoCl₂) 역시 여러 세포 유형에서 apoptosis를 유발한다고 알려져 있으나 그 기작은 불명확하다. 본 연구에서는 PC-3 세포에서 CoCl₂에 의해 down-regulation되는 puromycin-sensitive aminopeptidase (PSA)의 세포 내 기능을 조사하였다. 본 연구 결과, PC-3 세포에 puromycin을 처리한 결과 전체 세포 집단의 약 42%에서 apoptosis가 유도되었다. PSA가 apoptosis에 관여하는지를 확인하고자 PSA siRNA로 내재성 PSA의 발현을 억제시킨 다음 apoptosis 연관 특성을 조사한 결과 PSA의 발현 억제에 의해 효과적으로 apoptosis가 유도되었다. 이러한 결과는 PC-3 세포에서 PSA가 세포생존에 중요한 역할을 할 것임을 보여주는 것이라 사료된다. Hypoxia is an indicative of pro-apoptotic and anti-apoptotic biphasic effects, which appear to be dependent upon the cell type and the condition of the cells. The hypoxia-mimetic agent, cobalt chloride (CoCl₂), has been shown to induce apoptosis in a variety of cell types, but the mechanism by which this occurs has yet to be thoroughly elucidated. Puromycin-sensitive aminopeptidase (PSA) gene was decreasingly expressed in response to CoCl₂. In this report, puromycin pretreatment applied to PC-3 cells resulted in apoptosis. To determine whether PSA is involved in apoptosis, we examined the apoptotic properties of the PC-3 cells after siRNA knockdown of PSA. PSA siRNA-induced PSA silencing revealed that endogenous PSA may be involved in apoptosis of the PC-3 cells. These results indicated that PSA may perform a vital function in cell survival of the PC-3 cells.

오디 추출물의 혈관신생 억제 효과

이숙희(Suk Hee Lee),김환규(Hwan Gyu Kim) 한국생명과학회 2008 생명과학회지 Vol.18 No.5

본 연구에서는 PPAECs 세포를 이용하여 오디 추출물에 의한 세포의 이동과 발아에 미치는 효과 및 MMPs와 TIMPs의 분비에 미치는 효과를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. PPAECs 세포의 이동에 미치는 오디 추출물의 효과를 조사한 결과, 오디 추출물 농도 80 ㎍/ml에서 대조군에 비해 이동이 약 36% 억제되었다. 혈관내피세포의 발아 역시, 오디 추출물 농도 80 ㎍/ml에서 PPAECs 세포의 발아가 대조군에 비해 약 50% 억제되었다. PPAECs 세포의 MMPs 및 TIMPs 분비에 미치는 오디 추출물의 효과를 조사한 결과, 오디 추출물 농도 80 ㎍/ml에서 MMP-2의 분비는 약 45% 감소되었으며, MMP-9의 분비는 약 33% 감소되었다. TIMP-1은 오디 추출물 농도 80 ㎍/ml에서 분비가 약 51% 억제되었으나, TIMP-2는 오디 추출물 농도 80 ㎍/ml에서 분비가 약 150% 증가되었다. 이상의 결과를 요약하면, 오디 추출물에 의해 유도된 혈관내피세포의 이동 및 발아 억제는 부분적으로 MMP-2 및 MMP-9의 분비 감소에 의한 것이라 여겨진다. Endothelial cells release proteinases to degrade the extracellular matrix for their migration and sprouting in vivo. In the present study, we investigated the inhibitory effect of mulberry extracts on the migration and sprouting activity of porcine pulmonary artery endothelial cells (PPAECs). Mulberry extracts significantly inhibited migration and sprouting of PPAECs. Mulberry extracts inhibited expressions and secretions of matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) and MMP-9. Our results suggest that the inhibitory effects of mulberry extracts on migration and sprouting of PPAECs are, in part, associated with the decreased secretion of MMP-2 and MMP-9.

VEGF와 HGF에 의해 유도된 U-373-MG 세포의 이동 및 침윤에 미치는 단백질분해효소의 효과

전희영(Hui Young Jeon),김환규(Hwan Gyu Kim) 한국생명과학회 2016 생명과학회지 Vol.26 No.10

Vascular endothelial growth factor (VEGF)와 hepatocyte growth factor (HGF)는 강력한 혈관신생 유도인자로 알려져 있다. 세포가 이동하고 침윤하기 위해서는 세포의 증식과 더불어 주변의 세포외기질을 분해하는 단백질분해효소의 분비가 선행되어야 한다. 본 연구에서는 인간의 악성신경교종 유래 세포주인 U-373-MG 세포에 VEGF와 HGF를 처리하여 세포의 증식, matrix metalloproteinase-2 (MMP-2)와 MMP-9 및 플라스민의 분비, 세포의 이동 및 침윤에 미치는 효과를 조사하였다. 또한 단백질분해효소 억제제 처리를 통하여 세포의 증식, 이동 및 침윤에 미치는 단백질분해효소의 역할을 조사하였다. 연구 결과, VEGF와 HGF의 병용처리 시 VEGF와 HGF의 단독 처리 시보다 세포의 증식, MMP-2, MMP-9 및 플라스민의 분비, 세포의 이동 및 침윤이 유의할만하게 증가되었다. 한편 VEGF와 HGF 처리에 의한 U-373-MG 세포의 증식, 이동 및 침윤 증가에 미치는 단백질분해효소의 효과를 MMPs 억제제인 BB-94를 처리하여 조사한 결과 최대 이동 효과를 나타낸 HGF와 VEGF의 병용처리군 보다 세포의 이동이 32% 억제되었고 플라스민 억제제인 α2AP에 의해서도 29% 억제되었다. 또한 U-373-MG 세포의 침윤 역시 BB-94와 α2AP 처리에 의해 유의할 만하게 억제되었다. 이러한 결과는 VEGF와 HGF에 의한 MMP-2, MMP-9 및 플라스민의 분비증가에 의해 직접 또는 간접적인 경로를 통하여 U-373-MG 세포의 증식, 이동 및 침윤을 증가시킨다고 여겨진다. Vascular endothelial growth factor (VEGF) and hepatocyte growth factor (HGF) are potent angiogenic factors that have been used clinically to induce angiogenesis. To enable migration and invasion, cells must proliferate and secrete proteinases, which degrade the surrounding extracellular matrix. The goal of this study was to investigate the cell proliferation; matrix metalloproteinase-2 (MMP-2), MMP-9, and plasmin secretion; and migration and invasion of glioma-derived U-373-MG cells induced by VEGF and HGF treatment. An additional goal was to test the hypothesis that elevated secretion of MMP-2, MMP-9, and plasmin contributed directly or indirectly to the proliferation, migration, and invasion of U-373-MG cells. Cell proliferation, migration, and invasion and MMP-2, MMP-9, and plasmin secretion were significantly increased in the VEGF and HGF-treated U-373-MG cells. To elucidate the role of the increased secretion of MMP-2, MMP-9, and plasmin in cell proliferation, migration, and invasion of the U-373-MG cells, they were treated with MMPs inhibitor (BB-94) and plasmin inhibitor (α2AP) prior to VEGF or HGF stimulation. The BB-94 and α2AP treatment resulted in a significant reduction in the cell proliferation, migration, and invasion of the U-373-MG cells as compared with the VEGF- and HGF-treated groups. The results indicate that inhibition of MMPs and plasmin reduce the cell proliferation, migration, and invasion of U-373-MG cells.

U-373-MG 세포에서 MMPs 및 플라스민의 분비에 미치는 오디 추출물의 효과

이숙희(Suk Hee Lee),김환규(Hwan Gyu Kim) 한국생물공학회 2008 KSBB Journal Vol.23 No.2